طول عمر باتری نیم قلمی و قلمی

سال‌هاست که باتری‌های قلمی و نیم قلمی به عنوان منبع انرژی طیف وسیعی از دستگاه‌های الکترونیکی بوده‌اند، و اگرچه ظاهر آن‌ها در طول زمان فرق چندانی نکرده است، اما فناوری به کار رفته در آن‌ها دچار تغییر شده است. این باتری‌ها که نوعی باتری استوانه‌ای خشک می‌باشند در سایزهای مختلفی تولید و به فروش می‌رسند.

اجزای باتری قلمی و نیم قلمی

آند، کاتد و الکترولیت سه جزء اصلی مواد تشکیل دهنده باتری قلمی و باتری نیم قلمی هستند که البته انواع پرطرفدار باتری شارژی نیز دارند. برای جلوگیری از برخورد آند و کاتد، اغلب از جداکننده استفاده می‌شود (اگر الکترولیت برای این کار کافی نباشد) برای نگه داشتن اجزای باتری قلمی و اجزای باتری نیم قلمی در کنار هم، از این نوع پوشش استفاده می‌شود. الکترودهای آند و کاتد دو نوع الکترود متفاوت هستند. الکترودها رساناهایی هستند که اجازه می دهند الکتریسیته به داخل و خارج یک جزء مدار جریان یابد.

آند

در مداری که به یک دستگاه متصل است، الکترون ها از آند خارج می شوند. در آند، “جریان” متراکم شده است. در باتری، الکترون ها از طریق یک برهمکنش شیمیایی بین آند و الکترولیت در کاتد جمع آوری می‌شوند. این الکترون‌ها می‌خواهند به کاتد بروند، اما نمی‌توانند چون الکترولیت یا جداکننده‌ای در راه وجود دارد.

کاتد

در مدار متصل به دستگاه، الکترون ها وارد کاتد می شوند. «جریان» قراردادی به سمت خارج کاتد است. در باتری ها، الکترون های ایجاد شده در آند در فرآیند شیمیایی درون و اطراف کاتد استفاده می شود. مدار خارج از باتری تنها وسیله ای است که الکترون ها به کاتد می رسند.

الکترولیت

الکترولیت یا مایع است یا ژل. این ماده توانایی انتقال یون ها را بین فرآیندهای آند و کاتد دارد. الکترولیت همچنین از جریان الکترون ها از آند به کاتد جلوگیری می کند. این به الکترون‌ها اجازه می‌دهد آزادانه‌تر در مدار خارجی جریان داشته باشند (الکترون‌ها در داخل الکترولیت سخت‌تر جریان دارند).

الکترولیت نقش مهمی در عملکرد باتری دارد. به دلیل عدم عبور الکترون ها از الکترولیت، الکترون ها از طریق یک هادی الکتریکی (مدار) متصل به آند و کاتد هدایت می شوند.

جداکننده

جداکننده ها مواد متخلخلی هستند که از اتصال آند و کاتد (اتصال کوتاه باتری) جلوگیری می کنند. جداکننده ها از مواد زیادی چون از پنبه، نایلون، پلی استر، مقوا و لایه های پلیمری مصنوعی ساخته شده اند. اجزای آند، کاتد و الکترولیت با جداکننده ها واکنش نمی‌دهند.

یون های موجود در الکترولیت می توانند دارای بار مثبت یا منفی باشند و در اندازه های مختلفی وجود دارند. جداکننده‌های ویژه‌ای با قابلیت عبور برخی از یون‌ها و جلوگیری از عبور برخی دیگر نیز قابل ساخت هستند.

پوشش یا محفظه باتری

بیشتر باتری ها به وسیله ای برای اتصال اجزای مختلف خود نیاز دارند. تنها ساختارهای مکانیکی که برای نگه داشتن اجزای داخلی باتری طراحی شده اند، پوشش ها هستند.
تقریباً از هر چیزی ممکن است برای ساخت درپوش باتری استفاده شود. پوشش باتری از پلاستیک، فولاد، بسته های فویل پلیمری نرم و مواد دیگر ساخته شده است. یک پوشش فلزی رسانا به یکی از الکترودهای باتری های خاص اضافه می شود. یک پوشش فلزی در باتری های قلیایی سنتی “AA” به کاتد اضافه می‌شود.

طول عمر باتری قلمی و نیم قلمی وارتا

یکی از پرکاربردترین باتری‌های قلمی که برای اکثر لوازم پرمصرف کارایی داشته و یک باتری قلمی با طول عمر بالا معادل 10 سال نیز دارد، باتری قلمی  Longlife Power می‌باشد که از تکنولوژی باتری های آلکالاین پیروی می‌کند. مرگ باتری از لحظه‌ای که آن‌ها کارخانه را ترک می کنند شروع می‌شود که غیرقابل برگشت و اجتناب ناپذیر است. طول عمر باتری قلمی لیتیوم یون کمتر از دو سال است. اکثر باتری های مبتنی بر نیکل هنگام خرید تا حدی تخلیه می‌شوند، بنابراین مهم است که آن‌ها را قبل از استفاده شارژ کنید. از طرف دیگر باتری های جدیدتر NiMH پس از خرید آماده استفاده هستند و تنها 15 درصد دشارژ در سال دارند. 

در هر بار شارژ و تخلیه باتری‌ ها مقداری خرابی رخ می‌دهد، زیرا الکترولیت ها از الکترودها دور می شوند. شارژ سریع می تواند طول عمر باتری قلمی شما را کوتاه کند. با افزایش سن باتری ها، جریان یون آن‌ها کاهش یافته و در نتیجه عملکرد آن‌ها دچار نزول خواهد شد.نکته این‌جاست که با خرید باتری‌های شارژی که باتری قلمی با طول عمر بالا و بصرفه‌تری نسبت به دیگر باتری‌ها دارند، می‌توانید با خرید شارژر باتری قلمی چندین بار یک باتری را با کیفیت همان اول به کار بگیرید. البته دقت داشته باشید که علت داغ شدن باتری قلمی حین شارژ با دستگاه نیز موضوع خاصی نبوده و کاملا طبیعی خواهد بود.

باتری‌ها حتی زمانی که استفاده نمی‌شوند یا داخل بسته‌بندی هستند، به تدریج انرژی ذخیره‌شده خود را از دست می‌دهند. “عمر باتری” مدت زمانی است که طول می‌کشد تا ظرفیت اضافی آن از دست برود. 

عمر مفید باتری قلمی در مدل های روی کربنی غیر قابل شارژ در دمای اتاق بین 3 تا 5 سال، باتری های قلیایی بین 5 تا 10 سال و باتری های لیتیومی بین 10 تا 15 سال است. برای باتری های قابل شارژ، این رقم اغلب به میزان قابل توجهی کمتر است.

باتری های قلیایی به دلیل عمر طولانی بسیار محبوب بوده و عمری 7 ساله دارند و در صورت عدم استفاده و ثابت نگه داشتن آن، عمر طولانی تری نیز خواهند داشت. نرخ نشت باتری‌ نیم قلمی وارتا و قلمی آلکالاین وارتا بسیار کم است و می‌توانند مقدار قابل توجهی انرژی را تا ده سال بدون استفاده ذخیره کنند.

علت داغ شدن باتری قلمی

برای مدیریت صحیح و پی بردن به علت داغ شدن باتری قلمی و نیم قلمی، ابتدا باید درک عمیق‌تری از مواد تشکیل دهنده آن‌ها داشته باشیم و طبق دستورالعمل‌های زیر از آن‌ها نگهداری کنیم:

• دمای محیطی که باتری‌های قلمی و نیم قلمی در آن نگهداری می‌شوند، مهم‌ترین مؤلفه در نگهداری باتری قلمی است، به خصوص اگر در حال استفاده نباشند. دمای اتاق که بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد است بهترین دما برای نگهداری باتری است.
• اگر باتری های مختلفی دارید، باید از شارژرهای هوشمند یا خودکار استفاده کنید.
• برای شارژ باتری های قلیایی باید از شارژرهای هوشمند استفاده کنید. در غیر این صورت، باتری ها ممکن است نشت کنند و مواد شیمیایی خطرناک منتشر شوند.
• سعی کنید پس از اتمام کامل شارژ باتری برای شارژ مجدد اقدام کنید.

برخی افراد بر این باورند که نگهداری باتری قلمی یا نیمه قلمی در دمای پایین باعث افزایش ظرفیت و عمر باتری می شود. این نادرست نیست، با این حال دمای باتری ها باید در طول استفاده در دمای معمولی نگه داشته شود. روش‌های مختلفی برای تشخیص ولتاژ باتری و سلامت آن وجود دارد که میتوانید به راحتی از کارآمدبودن باتری خود اطمینان حاصل کنید.

چرا باتری قلمی منقضی می شود ؟

باتری ها انرژی همه چیز را از چراغ قوه گرفته تا خودرو تامین می‌کنند، اما برای همیشه دوام نمی‌آورند. چرخه تخلیه و شارژ مجدد ساختار مواد لیتیوم را تغییر می‌دهد. واکنش شیمیایی مکرر در داخل باتری می‌تواند مواد محلول را در کاتد یا آند ایجاد کند و آبکاری فلزی ناخواسته را تشکیل دهد. علاوه بر این، الکترولیت‌ها مستعد تجزیه هستند، زیرا روی کاتد اکسید می‌شوند و زنگ‌هایی بر جای می‌گذارند که راه یون‌ها را مسدود می‌کند.

همچنین عوامل دیگری نیز بر تاریخ انقضای باتری قلمی تأثیر می‌گذارد. ظرفیت تمام باتری ها با کاهش دما کاهش می یابد. باتری های یکبار مصرف، زمانی که در دمای اتاق نگهداری می‌شوند، سالانه حدود 8 تا 20 درصد میزان تخلیه خود را از دست می‌دهند. این به دلیل واکنش شیمیایی تولید‌کننده غیر جریان است. استفاده از باتری آلکالاین مناسب‌ترین انتخابی است که این نگرانی‌تان را تا حد زیادی کاهش خواهد داد. تفاوت باتری‌های آلکالاین با باتری معمولی قلمی و نیم قلمی در طول عمر طولانی‌تر و ظرفیت بیشتر است و به دلیل نداشتن ترکیبات مضر در ساختارشان مناسب‌ترین باتری برای محیط زیست می‌باشند. 

باتری‌هایی که برای مدت طولانی نگهداری می‌شوند نیز به دلیل خود تخلیه ظرفیت خود را از دست می‌دهند. باتری‌های قابل شارژ عملکرد اصلی خود را معکوس کرده و الکتریسیته را دوباره وارد واکنش شیمیایی می‌کنند. با این حال، پس از مدتی توانایی باتری برای جذب انرژی اضافی به تعادل می‌رسد و پس از اولین بار شارژ به دلیل واکنش های اضافی، کارایی آن کاهش می یابد. پس از تعداد معینی شارژ، ظرفیت باتری از بین می رود و تمام می شود.

باتری‌های قابل شارژ قدیمی سریع‌تر از باتری‌های قلیایی تخلیه می‌شوند، به‌ویژه باتری‌های مبتنی بر نیکل که 10 درصد در 24 ساعت اول و 10 درصد هر ماه پس از آن تخلیه می‌شوند.

نحوه نگهداری و افزایش عمر باتری قلمی و نیم قلمی

استفاده و نگهداری صحیح از باتری‌ها معمولاً بسیار ساده است. با این حال، گاهی اوقات کمی حدس و گمان نیاز است تا واقعاً از باتری خود حداکثر استفاده را ببرید. روش‌های بسیاری نیز در دفع و تمیز  کردن جای باتری سولفاته شده وجود دارد که بتوانید به راحتی آلودگی ناشی از زنگ زدن جای باتری را برطرف کنید. 

برخی از نکات استفاده صحیح از باتری:

نگهداری از باتری نکاتی دارد که به راحتی با رعایت آن‌ها می‌توانید به درستی از آن استفاده کنید. البته لازم به ذکر است که استفاده از باتری های شارژی این اطمینان را به شما می دهد که تا مدت‌ها از یک باتری مشخص استفاده کنید و هربار به کمک دستگاه شارژر مخصوصش آن را بکار بگیرید. در ادامه به برخی روش های نگهداری باتری معمولی می‌پردازیم.

1. از باتری مناسب استفاده کنید
اگر دستگاه شما به باتری های قلمی AA نیاز دارد، فقط از باتری های AA استفاده کنید.

2. از یک نوع باتری استفاده کنید.
اگر دستگاه شما به دو یا چند باتری نیاز دارد، همیشه از یک نوع باتری استفاده کنید. باتری های قدیمی و جدید را با هم مخلوط نکنید. در صورت امکان، فقط از باتری های همان بسته (و با همان تاریخ انقضای باتری قلمی) استفاده کنید. هرگز از برندهای مختلف در یک دستگاه استفاده نکنید، زیرا برندهای مختلف ترکیب باتری متفاوت و سطح قدرت متفاوتی دارند.

3. باتری را در معرض خطر قرار ندهید
در حالی که باتری های وارتا به گونه ای ساخته شده اند که بادوام باشند – هنوز نباید باتری خود را خراش دهید، پرتاب کنید، بیندازید یا گرم کنید. هرگز سعی نکنید آن‌ها را از بین ببرید. علت داغ شدن باتری قلمی در صورتی که در دستگاه شارژر قرار نداشته باشد، می تواند به محیطی برگردد که بیشتر از حد تحمل برای باتری گرم باشد.

4. نکات نگهداری انواع باتری را به خاطر بسپارید

هنگام ذخیره باتری، تنها چیزی که باید به خاطر داشته باشید سه چیز است:

• باتری ها را دور از نور مستقیم خورشید و کودکان نگهداری کنید.
• مطمئن شوید که رطوبت در نزدیکی باتری ها قرار نگیرد.
• آن‌ها را در یک ظرف غیر رسانا به دور از جواهرات و سایر اقلام فلزی نگهداری کنید.

اگر باتری ها به درستی نگهداری شوند، معمولاً برای مدت طولانی قدرت خود را حفظ می‌کنند. اگر قصد دارید برای مدت طولانی تری از دستگاه استفاده نکنید، حتما باتری ها را خارج کنید. پیشنهاد می‌کنیم بررسی‌های دوره‌ای را انجام دهید تا ببینید آیا همه چیز هنوز به درستی کار می‌کند یا خیر.

5. مراقب نشتی باتری باشید

زمانی که باتری نشت پیدا کرد اول از همه، سعی کنید به هیچ یک از ترشحات شیمیایی دست نزنید. سعی کنید نگهدارنده باتری را با یک سواب پنبه ای تمیز کنید. اگر ترشحات را لمس کردید، به یاد داشته باشید که دست های خود را کاملا با آب و صابون بشویید.

6. تنها باتری‌های قابل شارژ را شارژ کنید

بدانید چه نوع باتری را می‌توانید شارژ کنید و چه چیزی را نمی‌توانید شارژ کنید. فقط باتری‌های قابل شارژ وارتا قابل شارژ هستند. تلاش برای شارژ مجدد باتری های یک بار مصرف ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد، آتش سوزی یا حتی انفجار شود.

7. بازیافت باتری ها را فراموش نکنید

آیا می‌دانستید که تا 90 درصد از مواد موجود در باتری‌ها را می‌توان در صنایع دیگر استفاده کرد؟ به همین دلیل یکی از مهم ترین نکات استفاده از باتری، بازیافت آن است. می‌توانید هم باتری‌های یکبار مصرف و هم باتری‌های قابل شارژ را به نزدیک ترین نقطه بازیافت خود ببرید.

باتری آلکالاین خوب ساخت وارتا همه کاره بوده و می‌توانند برای کاربردهای معمول و خاص مورد استفاده قرار گیرند و به شما امکان می‌دهند بهترین منبع انرژی را بر اساس نیاز خود انتخاب کنید.